Development of combined electrical stimulator with AFO for reorganizing central nervous system.

• Project/Area Number: 21700571
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Rehabilitation science/Welfare engineering
• Research Institution: Waseda University (2011); National Hospital Organization Murayama Medical Center (2009-2010)
• Principal Investigator: MURAOKA Yoshihiro 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10338254)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2010: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2009: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 脳神経疾患 / 機能的電機刺激 / 装具 / 可塑性 / 随意筋電計測 / 機能的電気刺激 / 脳卒中 / 痙縮 / 痙縮評価 / 脊髄損傷 / 運動学習 / CPG

Research Abstract

This study aimed to develop a light weight small size electrical stimulator for a lower limbs paralysis to recover their functions by reorganizing of central nervous system in daily living. The movement and EMG of the lower limb in two stroke subjects for a device design. Wireless measurement system was constructed to prevent falls by instrumental wires. Four prototype small electrical stimulators of 1ch output controlled by a 1ch EMG signal input were produced and were set at lower extremities of a healthy subject who wore Ankle Foot Orthosis. It was confirmed that each stimulators could be worked without interfering.

Research Products

• [Journal Article] Estimation of the kinetic-optimized stimulus intensity envelope for drop foot gait rehabilitation (2012)
  • Author(s): Tanabe S, Kubota S, Itoh N, Kimura T, Muraoka Y, Shimizu A, Kanada Y
  • Journal Title: J Med Eng Technol. Volume: Epub(Epub ahead of print)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Estimation of the kinetic-optimized stimulus intensity envelope for drop foot gait rehabilitation (2012)
  • Author(s): Tanabe S, Kubota S, Itoh N, Kimura T, Muraoka Y, Shimizu A, Kanada Y
  • Journal Title: J Med Eng Technol Volume: Epub,2012 Mar 20(Epub ahead of print)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immediate effects of electrical stimulation combined with passive locomotion-like movement on gait velocity and spasticity in persons with hemiparetic stroke (2011)
  • Author(s): Yamaguchi T Tanabe S Muraoka Y Masakado Y Kimura A Tsuji T Liu M
  • Journal Title: Clin Rehabil Volume: Epub(Epub ahead of print)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyoid bone and laryox movements during electrical stimulation of motor points in laryngeal elevation muscles : a preliminary study (2011)
  • Author(s): Kagaya H, Baba M, Saitoh E, Okada S, Yokoyama M, Muraoka Y
  • Journal Title: Neuromodulation Volume: 2011May-Jun:14(3) Issue: 3 Pages: 278-283
  • DOI: 10.1111/j.1525-1403.2011.00331.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of intograted volitional control electrical stimulation (IVES) on upper extremity function in chronic stroke (2011)
  • Author(s): Yamaguchi T Tanabe S Muraoka Y Imai S Masakado Y Hase K Kimura A
  • Journal Title: Keio J Med Volume: 60(3) Pages: 90-95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FES制御システム 最新動向 運動学習を促す随意運動介助型電気刺激装置IVES (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Journal Title: 福祉介護機器Technoプラス Volume: 3 Pages: 27-31
• [Journal Article] 表面筋電図の臨床応用・3 物理療法における表面筋電図の臨床応用 (2010)
  • Author(s): 山口智史、村岡慶裕
  • Journal Title: 理学療法ジャーナル Volume: 44 Pages: 603-609
• [Journal Article] 視診による歩行分析における評価者間信頼性の検討 (2010)
  • Author(s): 谷川広樹, 大塚圭, 才藤栄一, 伊藤慎英, 山田純也, 村岡慶裕, 冨田昌夫, 橋本修二
  • Journal Title: 総合リハビリテーション Volume: 38 Pages: 1175-1181
  • NAID: 130007006809
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 【解説/特集】【新しいインタフェース】FES制御システム 最新動向 運動学習を促す随意運動介助型電気刺激装置IVES (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Journal Title: 福祉介護機器Technoプラス Volume: 3 Pages: 27-31
• [Journal Article] 【解説】表面筋電図の臨床応用・3 物理療法における表面筋電図の臨床応用 (2010)
  • Author(s): 山口智史、村岡慶裕
  • Journal Title: 理学療法ジャーナル Volume: 44 Pages: 603-609
• [Journal Article] Feasibility of bionic reanimation of a paralyzed face : a preliminary study of functional electrical stimulation of a paralyzed facial muscle controlled with the electromyography of the contralateral healthy hemiface (2010)
  • Author(s): M.Kurita, A.Takushima, Y.Muraoka, T.Shiraishi, K.Harii
  • Journal Title: Plast Reconstr Surg. Volume: 126 Pages: 81-83
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フットスイッチを用いたトレッドミル歩行と平地歩行の比較 (2010)
  • Author(s): 大塚圭, 才藤栄一, 村岡慶裕, 伊藤慎英, 金田嘉清
  • Journal Title: 藤田学園医学会誌 33 Pages: 73-76
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] トレッドミル歩行分析用3次元動作解析装置の精度検討 (2009)
  • Author(s): 寺西利生, 大塚圭, 村岡慶裕, 才藤栄一, 伊藤慎英, 金田嘉清, 近藤和泉, 園田茂
  • Journal Title: 総合リハビリテーション 37 Pages: 939-944
  • NAID: 40016745260
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 随意運動介助型電気刺激の適用時期が脳卒中患者の上肢機能改善に与える影響 (2009)
  • Author(s): 宮坂裕之, 近藤和泉, 河野光伸, 安井千恵子, 加藤啓之, 植松瞳, 谷明奈, 宮田幹子, 村岡慶裕, 園田茂
  • Journal Title: 総合リハビリテーション 37 Pages: 945-950
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 国産医療機器IVESの過去と未来～医工・産学連携から我が国の復興へ～ (2011)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Organizer: 第41回日本臨床神経生理学会・学術大会
  • Place of Presentation: グランシップ(静岡)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-10
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者に対する隨意運動介助型電気刺激の効果fMRI画像による評価 (2011)
  • Author(s): 大田哲生, 小野峻史, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: 第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2011-11-02
• [Presentation] 随意運動介助型電気刺激による喉頭の運動学的分祈 (2011)
  • Author(s): 加賀谷斉, 柴田斉子, 太田喜久夫, 田辺茂雄, 尾崎健一, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: 第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2011-11-02
• [Presentation] 足関節痙性の定量的評価法の開発 (2011)
  • Author(s): 千野直一, 村岡慶裕, 石濱裕規, 井出大, 奥村庄次
  • Organizer: 第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2011-11-02
• [Presentation] 筋電誘発型機能的電気刺激による障害側運動野賦活効果 (2011)
  • Author(s): 原行弘, 小川真司, 大林茂, 辻内和人, 村岡慶裕
  • Organizer: 第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2011-11-02
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者における予測的姿勢制御と重心動揺・BBSの関連について (2011)
  • Author(s): 熊野加恵, 福井奨悟, 渡邊智子, 小野峻史, 大田哲生, 田代祥一, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: 第27回東海北陸理学療法学術大会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場(富山)
  • Year and Date: 2011-10-29
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者に於ける予測的姿勢制御(APA)の観察 (2011)
  • Author(s): 田代祥一, 大田哲生, 小野峻史, 渡辺智子熊野加恵, 新藤恵一郎, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: Stroke2011
  • Place of Presentation: 京都国際会館(京都)
  • Year and Date: 2011-07-20
• [Presentation] 慢性期脳卒中者に対する随意運動介助型電気刺激装置(IVES)の上肢機能改善効果fMRIによる経時的検討 (2011)
  • Author(s): 山崎有, 平井佑希, 小野峻史、新藤恵一郎, 村岡慶裕
  • Organizer: 第45回日本作業療法学会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ(埼玉)
  • Year and Date: 2011-06-24
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者における予測的姿勢調節前方重錘落下課題での筋活動特性に着目して(第一報) (2011)
  • Author(s): 福井奨悟, 熊野加恵, 渡邊智子, 小野峻史, 田代祥一, 大田哲生, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: 第46回日本理学療法学術大会
  • Place of Presentation: シーガイアコンベンションセンター(宮崎)
  • Year and Date: 2011-05-27
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者における予測的姿勢調節連動麻痺重症度別による筋活動特性に着目して (2011)
  • Author(s): 渡邊智子, 熊野加恵, 福井奨悟, 小野峻史, 田代祥一, 大田哲生, 村岡慶裕, 他
  • Organizer: 第46回日本理学療法学術大会
  • Place of Presentation: シーガイアコンベンションセンター(宮崎)
  • Year and Date: 2011-05-27
• [Presentation] 顔面神経麻痺治療のための健側筋電制御麻痺側電気刺激装置の開発 (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕, 栗田昌和, 多久嶋亮彦, 白石知大, 尾崎峰, 波利井清紀
  • Organizer: 第64回国立病院総合医学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] 頚髄不全損傷患者に対する随意運動介助型電気刺激装置(IVES)の使用経験 (2010)
  • Author(s): 小嶋良助, 村岡慶裕, 松浦大輔, 植村修
  • Organizer: 第64回国立病院総合医学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] 顔面神経麻痺治療を目的とした埋め込み型随意筋電誘発機能的筋刺激装置のシミュレーション (2010)
  • Author(s): 栗田昌和, 多久嶋亮彦, 村岡慶裕, 白石知大, 尾崎峰, 波利井清紀
  • Organizer: 第20回日本シミュレーション外科学会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2010-11-06
• [Presentation] Development of slim design Integrated Volitional control Electrical Stimulator (2010)
  • Author(s): Muraoka Y, Kurita M, Machida M, Matsuura D, Uemura O, Mizuno K, Yamaguchi T
  • Organizer: 29th International Congress of Clinical Neurophysiology
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2010-10-28
• [Presentation] Effects of transcutaneous electrical stimulation combined with pedaling exercise on spinal interneurons in healthy persons (2010)
  • Author(s): T.Yamaguchi, T.Fujiwara, K.Saito, S.Tanabe, Y.Muraoka, R.Osu, K.Kondo, Y.Otaka, M.Liu
  • Organizer: 29th International Congress of Clinical Neurophysiology
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2010-10-28
• [Presentation] Effects of active pedaling exercise combined with electrical stimulation on spinal interneurones in healthy persons (2010)
  • Author(s): T.Yamaguchi, T.Fujiwara, K.Saito, S.Tanabe, Y.Muraoka, R.Osu, K.Kondo, Y.Otaka, M.Liu
  • Organizer: Neuro2010
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2010-09-03
• [Presentation] 【セミナー】臨床現場で必要とされる計測技術 (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Organizer: 平成22年度東京・埼玉・山梨地区臨床検査技師長会研修会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-07-24
• [Presentation] ペダリング運動と経皮的電気刺激の併用治療の効果 (2010)
  • Author(s): 山口智史, 藤原俊之, 田辺茂雄, 村岡慶裕, 齊藤慧, 小宅一彰, 大須理英子, 大高洋平, 里宇明元
  • Organizer: 第45回 日本理学療法学術大会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2010-05-28
• [Presentation] 【セミナー】新しい電気刺激IVES (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Organizer: 第1回上肢機能回復セミナー:脳卒中上肢機能障害に対する最新の治療
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-04-11
• [Presentation] Short-term effects of transcutaneous electrical stimulation combined with locomotion-like movement on reciprocal inhibition in healthy persons. (2010)
  • Author(s): Yamaguchi T, Fujiwara T, Tanabe S, Muraoka Y, Saito K, Osu R, Otaka Y, Liu M
  • Organizer: 6th World Congress for NeuroRehabilitation
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2010-03-24
• [Presentation] EMG-control型電気刺激装置の効果メカニズムと臨床応用-中枢神経疾患への治療効果- (2010)
  • Author(s): 村岡慶裕, 山口智史
  • Organizer: 第14回福井県理学療法学術大会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2010-03-14
• [Presentation] 力学的観点に基づいた歩行時における適切な電気刺激強度の推定 (2009)
  • Author(s): 田辺茂雄, 窪田慎治, 伊藤慎英, 木村剛, 村岡慶裕, 清水敦, 金田嘉清
  • Organizer: 第16回日本FES研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 豊明
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] 薄型随意運動介助型電気刺激装置の開発 (2009)
  • Author(s): 村岡慶裕
  • Organizer: 第16回日本FES研究会学術講演会
  • Place of Presentation: 豊明
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] 異なった運動イメージにおける左第1背側骨間筋から得られる運動誘発電位の変化 (2009)
  • Author(s): 青野宏治, 児玉三彦, 菅谷睦, 藤井智恵子, 笠原隆, 小山祐司, 村岡慶裕, 正門由久
  • Organizer: 第39回日本臨床神経生理学会学術大会
  • Place of Presentation: 小倉
  • Year and Date: 2009-11-02
• [Presentation] EMG-control型電気刺激装置の効果メカニズムと臨床応用-中枢神経疾患への治療効果- (2009)
  • Author(s): 村岡慶裕, 山口智史
  • Organizer: 第25回東海北陸理学療法学術大会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2009-11-01
• [Presentation] 随意運動介助型電気刺激装置(IVES)の使用により手指機能の改善が得られた頚髄髄内出血患者の一例 (2009)
  • Author(s): 大薗洋, 小嶋良助, 三浦聖子, 松浦久幸, 小金澤悟, 大島真弓, 村岡慶裕, 水野勝広, 松浦大輔
  • Organizer: 第63回国立病院総台医学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-10-24
• [Presentation] Development of implantable EMG-controlled functional electrical stimulation device for the paralyzed face. (2009)
  • Author(s): Masakazu Kurita, Akihiko Taku shima, Yoshihiro Muraoka, Tomo hiro Shiraisi, Mikio Kinoshita, Mine Ozaki, Kiyonori Harii.
  • Organizer: 10th Congress of IPRAS/APS
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2009-10-09
• [Presentation] EMG-control型電気刺激装置の効果メカニスムと臨床応用-中枢神経疾患への治療効果- (2009)
  • Author(s): 村岡慶裕, 山口智史
  • Organizer: 第44回日本理学療法士協会全国学術研修大会
  • Place of Presentation: 三重
  • Year and Date: 2009-10-03
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者に対する随意運動介助型電気刺激装置(IVES)の上肢機能回復効果 (2009)
  • Author(s): 山崎有, 今井秀治, 村岡慶裕, 田中智子, 大田哲生
  • Organizer: 第43回日本作業療法学会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Presentation] 顔面神経麻痺治療のための新デバイス開発第2報 (2009)
  • Author(s): 栗田昌和, 多久嶋亮彦, 村岡慶裕, 白石知大, 尾崎峰, 波利井清紀
  • Organizer: 第32回日本顔面神経研究会
  • Place of Presentation: 淡路
  • Year and Date: 2009-06-05
• [Presentation] 慢性期脳卒中患者の歩行能力に対する歩行様他動運動と電気刺激の同時適用の効果 (2009)
  • Author(s): 山口智史, 荒川武士, 上原信太郎, 田辺茂雄, 村岡慶裕, 正門由久, 木村彰男, 里宇明元
  • Organizer: 第44回日本理学療法学術大会日
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2009-05-29
• [Presentation] Development of implantable EMG-controlled functional electrical stimulation device for the paralyzed face. (2009)
  • Author(s): Masakazu Kiirita, Akihiko Taku shima, Yoshihiro Muraoka, Tomo hiro Shiraishi, Mikio Kinoshita, Mine Ozaki, Kiyonori Harii.
  • Organizer: XI International Facial Nerve Symposium
  • Place of Presentation: Rome, Italy
  • Year and Date: 2009-04-26
• [Presentation] 顔面神経麻痺治療を目的とした埋め込み型随意筋電誘発機能的筋刺激装置の開発 (2009)
  • Author(s): 栗田昌和, 多久嶋亮彦, 村岡慶裕, 白石知大, 木下幹雄, 尾崎峰, 波利井清紀
  • Organizer: 第52回日本形成外科学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-04-23
• [Patent(Industrial Property Rights)] 電気刺激装置 (2009)
  • Inventor(s): 村岡慶裕
  • Industrial Property Rights Holder: 財団法人ヒューマンサイエンス振興財団
  • Industrial Property Number: 2009-254973
  • Filing Date: 2009-11-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] 装着型電気刺激装置 (2009)
  • Inventor(s): 原行弘, 村岡慶裕, 山崎文敬, 日高芳智
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人日本医科大学
  • Industrial Property Number: 2009-155029
  • Filing Date: 2009-06-03
• [Patent(Industrial Property Rights)] 電気刺激装置 (2009)
  • Inventor(s): 村岡慶裕
  • Industrial Property Rights Holder: 慶應義塾大学
  • Filing Date: 2009-10-16